JP5323132B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

この発明は、車両用計器に関する。

従来、例えば回転駆動される透明ディスクに光源の光により発光する線状マーク（いわゆる指針）を有する機械式メータと、透明ディスクの背後に配置されて、この透明ディスクを透過して視認可能な液晶ディスプレイとを備え、機械式メータの線状マークによって液晶ディスプレイの所定の目盛意匠を示すように多重表示する表示計器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、例えば指針式アナログメータ画像とデジタルメータ画像とを同一の表示画面上に表示する際に、指針式アナログメータの内側にデジタルメータを表示するメータユニットが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−２４５６８７号公報 特開２００９−１２８３０８号公報

ところで、上記従来技術に係る表示計器においては、透明ディスクの表面上に設けられた線状マークと、この透明ディスクの背後に配置された液晶ディスプレイの目盛意匠とが重畳表示されるように構成されている。
しかしながら、線状マークは透明ディスクの表面上に形成されているだけであるから、透明ディスクの厚さ部分は指針として認識されず、さらに、透明ディスクと液晶ディスプレイの目盛意匠との間には適宜の空間が設けられており、重畳表示される２つの対象（つまり、線状マークおよび目盛意匠）が離間して配置されていることに起因して、視認方向による重畳のずれが生じ易く、視認性が損なわれるという問題が生じる。

このように重畳表示される２つの対象に対して視認方向による重畳のずれが生じ易くなるという問題に対して、上記従来技術に係るメータユニットにおいては、１つの表示画面上に指針式アナログメータ画像とデジタルメータ画像とを表示することによって、視認方向による重畳のずれが生じることを防止することができる。
しかしながら、上記従来技術に係るメータユニットにおいては、指針式アナログメータ画像とデジタルメータ画像とが表示される１つの表示画面の表示面は平面であって、表示の立体感が損なわれてしまい、商品性が低下するという問題が生じる。
しかも、表示輝度が均一であって、例えば黒色表示であってもバックライトを遮光しきれないために、意匠を形成しない部分（余白）も全体的に発光しており、重畳表示が目立ち難く、視認性が損なわれるという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、重畳表示において視認方向による重畳のずれが生じることを防止し、かつ、表示の立体感を確保して見映えを向上させることが可能な車両用計器を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用計器は、車両の運転席に着座した乗員から視認可能に配置されて指標部（例えば、実施の形態での指標部２１）と該指標部の一部を指示する指針（例えば、実施の形態での指針２３）とを有する機械式メータ（例えば、実施の形態での機械式メータ１２）と、前記指標部に重畳させる画像を前記指標部の表面に直接的に投射するプロジェクタ（例えば、実施の形態でのプロジェクタ１３）と、を備える。

さらに、本発明の本発明の請求項２に係る車両用計器では、前記プロジェクタは、表示内容の種類に応じた図形の前記画像を投射し、前記表示内容が警報である場合には、前記指針または該指針周辺の前記指標部に重畳させるように前記画像を投射する。

さらに、本発明の本発明の請求項３に係る車両用計器では、前記指標部は、前記指針によって指示される目盛りを表示する目盛り表示部（例えば、実施の形態での目盛り表示部３１）を備え、前記目盛り表示部は、前記指針が指示したときに前記車両がエコ運転状態となるエコ運転領域を有し、前記プロジェクタは、前記目盛り表示部に重畳させるように前記エコ運転領域を示す画像を投射する。

さらに、本発明の本発明の請求項４に係る車両用計器では、前記指標部は、前記機械式メータの文字板（例えば、実施の形態での文字板２２）として形成されており、前記文字板は、前記乗員からの視認方向の断面において凹凸を有する立体形状を有し、前記プロジェクタは、前記文字板に重畳させるように背景色の画像を投射する。

さらに、本発明の本発明の請求項５に係る車両用計器では、前記プロジェクタは、前記機械式メータのうち前記指標部以外の部位にも前記画像を投射可能に構成され、前記プロジェクタから投射される前記画像の表示内容の種類は、前記指標部と前記指標部以外の部位とで異ならせてあり、前記指標部における前記画像の表示面と前記指標部以外の部位における前記画像の表示面とが異なる材質によって形成されている。
さらに、本発明の本発明の請求項６に係る車両用計器では、前記プロジェクタは、前記運転席の正面側に設けられたカバー部材と、前記指標部との間に配置されている。

本発明の請求項１に係る車両用計器によれば、立体形状を有する機械式メータの指標部にプロジェクタから投射された画像が重畳されることから、重畳表示される２つの対象、つまり機械式メータの指標部とプロジェクタから投射された画像とに対して視認方向による重畳のずれが生じることを防止することができる。
しかも、立体形状を有する機械式メータによって表示の立体感を確保することができ、プロジェクタから画像を投射することで表示情報量を増大させつつ表示の立体感および見映えを向上させることができる。

さらに、本発明の請求項２に係る車両用計器によれば、プロジェクタから投射される画像の表示内容が警報である場合には、乗員が注視する領域である機械式メータの指針または指針周辺に重畳させるように画像を投射することから、的確に警報を報知することができる。

さらに、本発明の請求項３に係る車両用計器によれば、機械式メータの目盛り表示部に車両の運転状態に応じたエコ運転領域（つまり、経済的な運転状態を示す経済運転領域）を示す画像が投射されることから、運転者に経済的な運転の実行を適切に促すことができる。
しかも、経済的な運転状態を示すエコ運転領域では、急加速や過大速度の運転が抑制されることから、走行安全性を向上させることができる。

さらに、本発明の請求項４に係る車両用計器によれば、立体形状を有する文字板に重畳させるように背景色の画像を投射することにより、表示の立体感および見映えを向上させることができる。

さらに、本発明の請求項５に係る車両用計器によれば、プロジェクタから異なる表示内容の種類の画像が投射される指標部の表示面と指標部以外の部位の表示面とが異なる材質によって形成されていることにより、表示の立体感および素材感および見映えを向上させ、視認者に表示内容を的確に認識させることができる。

本発明の実施の形態に係る車両用計器を座席の正面側から見た図である。 本発明の実施の形態に係る車両用計器の断面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用計器を座席の正面側から見た図である。 本発明の実施の形態に係る車両用計器の機械式メータの反射特性の例を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用計器の断面図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用計器を座席の正面側から見た図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用計器について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用計器１０は、例えば車両の座席（図示略）の正面に配置されたインストルメントパネル１１に取り付けられており、例えば図１に示すように、車両のエンジン回転数と速度と燃料残量とエンジン水温とをそれぞれ表示する各機械式メータ１２（回転速度計１２ａ、速度計１２ｂ、残燃料計１２ｃ、水温計１２ｄ）を備えている。
さらに、車両用計器１０は、例えば図２に示すように、各機械式メータ１２（１２ａ〜１２ｄ）の各部位に重畳させる画像を投射するプロジェクタ１３を備えている。

各機械式メータ１２およびプロジェクタ１３は、例えば、車両のインストルメントパネル１１に取り付け可能なハウジング１４内に収容され、座席の正面側で開口するハウジング１４の開口部はカバー１５によって閉塞されている。

各機械式メータ１２は、例えば車両の運転席（図示略）に着座した乗員から視認可能に配置され、目盛りおよび文字などからなる
指標部２１をなす文字板２２と、指標部２１の一部を指示する指針２３と、指針２３を回転駆動するアクチュエータ２４とを備えて構成されている。

文字板２２は、例えば円板状などに形成され、乗員からの視認方向の断面において凹凸を有する立体形状を有し、外周部において周方向に配列された目盛りからなる目盛り表示部３１と、目盛り表示部３１よりも径方向内方側の位置で周方向に配列された文字（英数字など）からなる文字表示部３２とを備えている。
そして、各表示部３１，３２は、指針２３の回転に伴い回転軌道を描く指針２３の先端部による指示対象とされている。

指針２３は、アクチュエータ２４によって回転駆動される回転軸２３ａを備え、文字板２２よりも手前側の位置（つまり、座席の正面側にずれた位置）で回転軸２３ａ周りに回動して文字板２２の目盛り表示部３１および文字表示部３２を指示する。

プロジェクタ１３は、例えばハウジング１４内の鉛直方向下方において各機械式メータ１２よりも車両の座席の正面側の位置に配置され、各種の表示内容の種類に応じた図形の画像４１を各機械式メータ１２の表面（つまり、車両の座席の正面側の表面）に投射し、この表面での反射による反射像を車両の乗員に視認させる。

例えば図３に示すように、プロジェクタ１３から投射される画像の表示内容が警報である場合には、各機械式メータ１２の指針２３または指針２３の周辺の指標部２１に所定形状を有する図形の警報画像４１ａを重畳させる。

なお、警報画像４１ａは、例えば、回転速度計１２ａや速度計１２ｂにおいてエンジン回転数や速度が予め設定された上限値を超えた場合に、この上限値を示す位置に表示されたり、残燃料計１２ｃにおいて燃料残量が予め設定されたゼロ付近の所定量未満である場合に、この所定量を示す位置に表示されたり、水温計１２ｄにおいてエンジン水温が予め設定された温度範囲よりも高温または低温である場合に、この温度範囲の境界位置に表示される。

また、各機械式メータ１２（例えば、回転速度計１２ａ、速度計１２ｂなど）の目盛り表示部３１は、指針２３が指示したときに車両がエコ運転状態（つまり、経済的な運転状態を示す経済運転状態）となるエコ運転領域（つまり、経済運転領域）を有している。
そして、プロジェクタ１３は、例えば図３に示すように、各機械式メータ１２（例えば、回転速度計１２ａ、速度計１２ｂなど）の目盛り表示部３１のエコ運転領域を示す所定形状を有する図形の領域画像４１ｂを目盛り表示部３１に重畳させる。
領域画像４１ｂは、例えば、文字板２２の外周部において周方向に配列された目盛りを経済運転の程度に応じて設定された複数の領域に区分する扇形の図形などである。

また、プロジェクタ１３は、例えば図３に示すように、機械式メータ１２の指標部２１以外の部位などにおいて、運転者の死角となる車両側方や車両後方などの外部領域をカメラ（図示略）により撮像して得られるカメラ画像や、ナビゲーション装置（図示略）の地図画像４１ｃなどを重畳させる。

また、プロジェクタ１３は、例えば文字板２２がすり鉢状のテーパー面や湾曲面や球体面などの各種の立体形状の表面（つまり、車両の座席の正面側の表面）を有する場合に、この表面に明るさや色彩が均一の所定の背景色の画像を重畳させることによって、この表面の立体形状に起因して明るさや色彩が段階的に変化して視認されるグラデーション表示を演出する。

また、プロジェクタ１３は、例えば文字板２２が平面状の表面（つまり、車両の座席の正面側の表面）を有する場合に、この表面に明るさや色彩が段階的に変化する所定の背景色の画像を重畳させることによって、グラデーション表示を演出する。

上述したように、本実施の形態による車両用計器１０によれば、立体形状を有する機械式メータ１２の指標部２１にプロジェクタ１３から投射された画像が重畳されることから、重畳表示される２つの対象、つまり機械式メータ１２の指標部１２とプロジェクタ１３から投射された画像とに対して視認方向による重畳のずれが生じることを防止することができる。
しかも、立体形状を有する機械式メータ１２によって表示の立体感を確保することができ、プロジェクタ１３から画像を投射することで表示情報量を増大させつつ表示の立体感および見映えを向上させることができる。

さらに、プロジェクタ１３から投射される画像の表示内容が警報である場合には、乗員が注視する領域である機械式メータ１２の指針２３または指針２３周辺に警報画像４１ａを重畳させることから、的確に警報を報知することができる。

さらに、機械式メータ１２の目盛り表示部３１に車両の運転状態に応じたエコ運転領域を示す領域画像４１ｂが重畳されることから、運転者にエコ運転の実行を適切に促すことができる。しかも、経済的な運転状態を示すエコ運転領域では、急加速や過大速度の運転が抑制されることから、走行安全性を向上させることができる。

さらに、立体形状の表面を有する文字板２２に背景色の画像を重畳させることにより、表示の立体感および見映えを向上させることができる。

なお、上述した実施の形態において、プロジェクタ１３は、各機械式メータ１２よりも車両の座席の正面側に配置されるとしたが、これに限定されず、例えば透光性を有する各機械式メータ１２の背後に配置されて、各種の表示内容の種類に応じた図形の画像４１を各機械式メータ１２の裏面（つまり、車両の前方部側の表面）に投射し、各機械式メータ１２を透過した透過像を車両の乗員に視認させてもよい。

なお、上述した実施の形態において、プロジェクタ１３は、機械式メータ１２のうち指標部２１以外の部位にも画像を投射可能に構成されてもよい。
この場合、プロジェクタ１３から投射される画像の表示内容の種類は、指標部２１と指標部２１以外の部位とで異ならせてあり、指標部２１における画像の表示面と指標部２１以外の部位における画像の表示面とが異なる材質によって形成されてもよい。
異なる材質は、例えば、素材感が異なる材質や、プロジェクタ１３から投射される光の反射率や反射指向性などの反射特性が異なる材質や、プロジェクタ１３から投射される光の透過率や透過指向性などの透過特性が異なる材質などである。

例えば図４に示すように、機械式メータ１２の指標部２１においては、車両の運転者のみに必要な情報を表示するために、反射ゲインが高く（つまり、反射像が明るく）、指向性が狭い反射特性Ａとされ、機械式メータ１２の指標部２１以外においては、車両の他の乗員からも視認し易い表示を行なうために、反射ゲインが低く（つまり、反射像が暗く）、指向性が広い反射特性Ｂとされる。

また、例えば、車両の運転者に向けて表示を行なう指標部２１において、警報などの重要性が高い表示内容の画像がプロジェクタ１３から投射される部位は、他の部位に比べて、より反射率が高い材質とされて高輝度表示が行なわれてもよい。

また、例えば、機械式メータ１２の指標部２１以外の部位などにおいて、運転者の死角となる車両側方や車両後方などの外部領域をカメラ（図示略）により撮像して得られるカメラ画像や、ナビゲーション装置（図示略）の地図画像などがプロジェクタ１３から投射される部位は、他の部位に比べて、より高精細な表示が可能な材質とされてもよい。

これらのように、プロジェクタ１３から画像が投射される位置の材質と画像の表示内容との組み合わせを異ならせることにより、表示の立体感および素材感および見映えを向上させ、視認者に表示内容を的確に認識させることができる。

なお、上述した実施の形態において、各機械式メータ１２は、指針２３を透光性とし、指針２３を背後から照明する光源を備えてもよい。
また、指針２３の表面上（つまり、座席の正面側の表面上）には、光の方向を制御可能な配光制御部材が設けられてもよい。
この配光制御部材は、例えば２枚の光制御フィルムが積層されて構成され、各光制御フィルムは平行に配置された複数のルーバを備え、積層される２枚の光制御フィルムの互いのルーバの延長方向が交差するように、つまり互いの指向性が異なるように設定されている。

これにより、指針２３の回動時においても、プロジェクタ１３から投射される光が意図されない方向（例えば、座席の正面側に向かう方向）に反射されることで車両の乗員に視認される指針２３の色がプロジェクタ１３の投射に応じて変化してしまうことを防止することができる。

なお、各機械式メータ１２は、例えば図５に示すように、文字板２２の背後に文字板２２の所定の部位（例えば、警報などの重要性が高い表示内容の画像がプロジェクタ１３から投射される部位など）を透過照明する光源４１を備えてもよい。
これにより、プロジェクタ１３から投射される光と、光源４１による透過照明とによって、より高輝度な表示を行ない、視認性を向上させることができる。しかも、例えば光源４１を用いずにプロジェクタ１３の出力を増大させる場合に比べて、消費電力が嵩むことを防止し、プロジェクタ１３の寿命を長くすることができる。
なお、この光源４１に任意形状の導光体などの光学デバイスを組み合わせることによって、任意形状の高輝度表示を行なうことが可能である。

なお、上述した実施の形態において、プロジェクタ１３は、カメラ（図示略）により撮像して得られるカメラ画像やナビゲーション装置（図示略）の地図画像４１ｃを、機械式メータ１２の指標部２１以外の部位（例えば、図３に示す指標部２１よりも径方向内方の部位など）に投射するとしたが、これに限定されず、例えば図６に示す変形例のように、所定の機械式メータ１２（例えば、回転速度計１２ａなど）に対しては、枠縁部１２Ａによって取り囲まれる表示面の全域に重畳させるようにしてプロジェクタ１３から切り替え可能に画像を投射してもよい。
例えば回転速度計１２ａに対して、プロジェクタ１３は、回転速度をアナログ表示する画像と、例えば図６に示すようなカメラ画像や地図画像４１ｃとを切り替えて投射可能とされる。これにより、例えばカメラ画像や地図画像４１ｃの表示に対して、機械式メータ１２に設けられる目盛りなどが重畳して視認性が損なわれてしまうことを防止することができる。

１０ 車両用計器
１２ 機械式メータ
１３ プロジェクタ
２１ 指標部
２２ 文字板
２３ 指針
２４ アクチュエータ
３１ 目盛り表示部
３２ 文字表示部

Claims (6)

1. 車両の運転席に着座した乗員から視認可能に配置されて指標部と該指標部の一部を指示する指針とを有する機械式メータと、
   前記指標部に重畳させる画像を前記指標部の表面に直接的に投射するプロジェクタと、を備えることを特徴とする車両用計器。
2. 前記プロジェクタは、表示内容の種類に応じた図形の前記画像を投射し、前記表示内容が警報である場合には、前記指針または該指針周辺の前記指標部に重畳させるように前記画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記指標部は、前記指針によって指示される目盛りを表示する目盛り表示部を備え、
   前記目盛り表示部は、前記指針が指示したときに前記車両がエコ運転状態となるエコ運転領域を有し、
   前記プロジェクタは、前記目盛り表示部に重畳させるように前記エコ運転領域を示す画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
4. 前記指標部は、前記機械式メータの文字板として形成されており、
   前記文字板は、前記乗員からの視認方向の断面において凹凸を有する立体形状を有し、
   前記プロジェクタは、前記文字板に重畳させるように背景色の画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
5. 前記プロジェクタは、前記機械式メータのうち前記指標部以外の部位にも前記画像を投射可能に構成され、
   前記プロジェクタから投射される前記画像の表示内容の種類は、前記指標部と前記指標部以外の部位とで異ならせてあり、
   前記指標部における前記画像の表示面と前記指標部以外の部位における前記画像の表示面とが異なる材質によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
6. 前記プロジェクタは、前記運転席の正面側に設けられたカバー部材と、前記指標部との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両用計器。